基本信息
- 项目名称：
- 基于复合酶法的甘草中甘草黄酮和甘草酸的工业化提取分离研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 自甘草、甘草残渣（提取过甘草酸）中提取、分离和纯化甘草酸及甘草黄酮类成分，筛选最佳提取方法，并比较普通提取与复合酶提取法对甘草酸及甘草黄酮含量的影响。研究包括：1、筛选大孔树脂型号,选出分离提纯效果较好的树脂型号。2、采用不同洗脱液浓度洗脱,分析洗脱效果,确定最佳浓度洗脱液。3、建立甘草酸及建立甘草黄酮的检测方法。4、比较复合酶法和醇提法的提取效果。
- 详细介绍：
- 目的：自甘草、甘草残渣（提取过甘草酸）中提取、分离和纯化甘草酸及甘草黄酮类成分，筛选最佳提取方法，并比较普通提取与复合酶提取法对甘草酸及甘草黄酮含量的影响。方法：1）用乙醇（10%），氨水（10%）和复合酶（果胶酶、纤维素酶）提取甘草酸，采用大孔吸附树脂D-101进行分离、提纯，洗脱液选用10%、90%乙醇，得到不同成分的甘草酸。采用高效液相色谱法测定甘草酸最终含量； 2）分别以30%，50%，95%的乙醇用乙醇提取法和加纤维素酶、果胶酶的复合酶法提取甘草残渣中的甘草黄酮。采用AB-8大孔吸附树脂分离、提纯，用水，30%，50%，95%乙醇洗脱，得到不同组分的黄酮类物质。采用薄层层析法鉴别甘草黄酮，紫外分光光度法检测甘草黄酮含量，利用聚乙酰胺进一步纯化黄酮。3）取300公斤甘草以最佳方法用于工业化中试。结果：1.结果表明在相同实验条件下，复合酶提取法对甘草酸及甘草黄酮的提取量高于普通醇，氨水提取法比烯醇提取法效果好，甘草酸10%乙醇洗脱的效果最好；甘草黄酮95%乙醇加酶提取效果最好。工业化中试结果表明甘草酸纯度达90%以上。结论：采用复合酶预处理、氨水提取，D-101树脂吸附，10%乙醇作为洗脱液，甘草酸含量最高；用复合酶预处理、95%乙醇提取甘草渣，用聚乙酰胺对甘草黄酮进行洗脱，甘草黄酮得率最高。意义：本实验研究提供的提取方法成本低，能耗低；复合酶预处理对环境安全；适宜工业化生产。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：自甘草、甘草残渣（提取过甘草酸）中提取、分离和纯化甘草酸及甘草黄酮类成分，筛选最佳提取方法，并比较普通提取与复合酶提取法对甘草酸及甘草黄酮含量的影响。本研究提供的提取方法成本低，能耗低；复合酶预处理对环境安全；适宜工业化生产。节省资源，节能减排。
科学性、先进性及独特之处
- 创新点：首次以复合酶预处理甘草饮片以提高甘草酸；复合酶预处理甘草残渣提取甘草苷； 方法简单、方便、对环境无污染，适合产业化生产。
应用价值和现实意义
- 本实验以甘草饮片为原料，采用醇提法对甘草中黄酮和甘草酸进行联合提取，即将甘草中的黄酮类化合物和甘草酸同时有效地提取、分离、纯化，为提高甘草的有效利用率，实现甘草资源的综合利用奠定产业基础。本实验研究提供的提取方法成本低，能耗低；复合酶预处理对环境安全；适宜工业化生产。节省资源，节能减排。
学术论文摘要
- 目的：自甘草、甘草残渣（提取过甘草酸）中提取、分离和纯化甘草酸及甘草黄酮类成分，筛选最佳提取方法，并比较普通提取与复合酶提取法对甘草酸及甘草黄酮含量的影响。方法：1）用乙醇（10%），氨水（10%）和复合酶（果胶酶、纤维素酶）提取甘草酸，采用大孔吸附树脂D-101进行分离、提纯，洗脱液选用10%、90%乙醇，得到不同成分的甘草酸。采用高效液相色谱法测定甘草酸最终含量； 2）分别以30%，60%，95%的乙醇用乙醇提取法和加纤维素酶、果胶酶的复合酶法提取甘草残渣中的甘草黄酮。采用AB-8大孔吸附树脂分离、提纯，用50%乙醇洗脱，得到不同组分的黄酮类物质，采用薄层层析法鉴别甘草黄酮，紫外分光光度法检测甘草黄酮含量，利用聚酰胺进一步纯化黄酮。取300公斤甘草以最佳方法用于工业化中试。结论：采用复合酶预处理、氨水提取，D-101树脂吸附，10%乙醇作为洗脱液，甘草酸含量最高；用复合酶预处理、95%乙醇提取甘草渣，用聚乙酰胺对甘草黄酮进行洗脱，甘草黄酮得率最高。
获奖情况
- 1.复合酶法提取甘草酸已经申请 中国专利（见附件） 2.专利：本研究申报专利一项，与工厂签订生产合同1项（见附件） 3.于2011年，荣获本校“启明星”第四届大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。（见附件奖状）
鉴定结果
- 以复合酶（纤维素酶：果胶酶=2：1）酶解甘草，再用10%氨水提取法提取甘草酸效果最佳。 本实验数据真实，集体合作。具有实际应用的意义。
参考文献
- [1]中国科学院中国植物志编辑委员会编.中国植物志[M].第四十二卷，第二分册. 北京:科学出版社，1998，167一176. [2]肖培根主编.新编中药志[M].第一卷.北京:化学工业出社，2002，259一279. [3]黄维安，蒙颜，黄品莲.正交法试验比较甘草浸膏的提取工艺[J].中国中药杂志，1994，19(5):283一284. [4]林强，霍清.双水相体系萃取甘草酸盐的研究[J].中草药，2002，33，(8):702一704. [5]王其颧，裴雅群，蒋挺大.甘草酸的提取分离和纯化[J].医药工业，1987，18(11):481一487. [6]姚德佳，张福成，黄进.甘草酸的分离精制方法[p].CN:88101932，1994一02一06. [7]冯福盛，宣春生，陈树伟.吸附树脂AB一8对甘草酸的吸附性能及其提取纯化中 应用[J].天然产物研究与开发，1998，10(l):60一64. [8] 史桂兰，胡志浩.甘草酸药理作用及临床应用研究进展[J]，天津药学，2001，13(1):l10-12 [9]王冰，李宏涛，缪铭，等．甘草总黄酮提取工艺的研究[J]，郑州工程学院学报，2004，9∶25-3． [10]张廷之，侯镜德，徐秀珠.反相高效液相色谱法测定毛竹叶中总黄酮[J]，理化检验:化学分册，2001，37(3):117-118.
同类课题研究水平概述
- 甘草是一种用途极广的经济植物。甘草全身是宝，其根可应用于医药、食品、日用化工、烟草等领域，茎叶可作为优质牧草应用于畜牧业中。同时，甘草是荒摸、半荒漠地区保持水土、改良土壤、防风固沙、维持生态平衡的重要植物。我国甘草资源丰富，除了野生资源外，目前还有大面积的人工栽培。因此，开展甘草的深加工和综合利用，使甘草的资源得以充分利用，前景将十分可观。 临床及药理研究表明甘草酸具有明显的抗炎、抗病毒、免疫调节、降血脂和抗动脉粥硬化的作用，近年来还发现甘草黄酮对艾滋病病毒有很强的抑制增殖作用，而且在食品、医药和化妆品工业中也有广泛的用途，因此对甘草酸提取分离的研究越来越引起人们的重视。 由于黄酮和甘草酸均具有广阔的应用领域，人们逐步认识到从甘草中提取这两种物质的重要性，到目前为止，国内外对甘草中有效成分的开发、生产主要是甘草酸的单一提取方式，现已形成规模化生产；而把甘草黄酮类化合物遗弃在废渣中，造成资源的极大浪费。我希望通过本实验，建立一种对甘草酸和甘草黄酮的联合提取方案，该方案力争做到经济，环保，低能耗，且能最大程度的提取出甘草中的有效物质，并能在工业中大规模发展。 本实验以甘草饮片为原料，采用醇提法对甘草中黄酮和甘草酸进行联合提取，即将甘草中的黄酮类化合物和甘草酸同时有效地提取、分离、纯化，为提高甘草的有效利用率，实现甘草资源的综合利用奠定产业基础。
